專利名稱：光催化納米活性水活性的測定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
物理學(xué)比色法、化學(xué)分析法、細菌測定法和病毒測定法、植保實驗法。
背景技術(shù)：
光催化納米活性水是一種全新的物質(zhì)，具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。見張金龍和劉麗紅的發(fā)明專利《一種光催化納米活性水及其生產(chǎn)方法》專利號200510016576.8。該發(fā)明專利中對其定義和標(biāo)準(zhǔn)進行描了述，但是對于活性水內(nèi)的活性種的檢測手段還不完善，不能直接進行檢測。由于活性種的種類多，不好單獨分離進行數(shù)量的統(tǒng)計檢測，影響其推廣和應(yīng)用。需要一種能綜合反映光催化納米活性水活性的檢測方法確定其活性，來指導(dǎo)生產(chǎn)和使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供光催化納米活性水活性的測定方法，解決上述問題。
本發(fā)明的技術(shù)原理使用光催化納米活性水來氧化硫酸銅生成氫氧化銅和硫酸。光催化納米活性水中存有(H+)和(OH-)與CuSO4發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，區(qū)別于加堿發(fā)生中和反應(yīng)。光催化納米活性水PH值為中性，反應(yīng)速度在常溫常壓下慢于中和反應(yīng)，24小時才可以完成。
反應(yīng)式如下CuSO4+(H+)+(OH-)-Cu(HO)2沉淀+H2SO4Cu(HO)2是藍色的沉淀物，收集沉淀物經(jīng)過過濾、烘干、稱重就可以確定光催化納米活性水的氧化能力。
選擇不同活性的活性水，加入相同重量的硫酸銅，在相同的溫度和反應(yīng)時間條件下，所得的沉淀物的重量不同。重量大，表明活性水的活性好，氧化能力強，殺菌、殺病毒的效果愈好。
水加到太陽能光觸媒光催化水處理設(shè)備中生產(chǎn)光催化納米活性水，能使水的顏色發(fā)生變化，光催化納米活性水的顏色略深。
光催化納米活性水能分解淀粉中使加碘變色的有效成分，能使藍顏色變淺或變無色。主要分解淀粉中的蛋白質(zhì)。
光催化納米活性水中存有(H+)和(OH-)等活性種，能分解細菌和病毒中的蛋白質(zhì)和營養(yǎng)物。
光催化納米活性水的物理特征光催化納米活性水中存有(H+)和(OH-)等活性種。低活性水無色，無味，高活性水味苦澀、腥臭。
用生產(chǎn)光催化納米活性水的原水與光催化納米活性水的PH值堿性略有增強，一般在PH值增加0.05～0.3。高活性水顏色略偏深，用比色管和分光光度計能看出。水表面張力略增強，強攪動時產(chǎn)生小氣泡能存幾分鐘時間。光催化納米活性水屬中性，PH值6.0～6.5。活性水加熱仍具有活性，儲存在具有較好的防腐的容器(如聚丙烯塑料桶)內(nèi)，在常溫下儲存幾個月的時間仍然具有活性，這給使用帶來方便。
光催化納米活性水冷卻到0℃，其活性喪失。隨著溫度的升高其活性逐漸恢復(fù)，見表1。
光催化納米活性水加熱到100℃，其活性存在，并略有增強，冷卻后其活性略減小，見表2。
光催化納米活性水無毒，低活性水可以飲用，可應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
化學(xué)特性能氧化一些試劑生成各種金屬、非金屬氧化物和鹽、酸、絡(luò)合物等；能分解各種有機物，包括指示劑、蛋白質(zhì)、淀粉等。
光催化納米活性水的PH值為中性，上述反應(yīng)不是中和反應(yīng)的結(jié)果，是在光催化納米活性水中存有(H+)和(OH-)等活性種催化作用和參加反應(yīng)的結(jié)果。也說明光催化納米活性水是存在活性的。
光催化納米活性水PH值為中性，在常溫下就可以長時間反應(yīng)，具有催化劑的作用，其本身也可以參加反應(yīng)，特別是對蛋白質(zhì)具有良好的分解作用，它能有效地破壞細菌和病毒中的蛋白質(zhì)。同時也能破壞細菌和病毒的營養(yǎng)，在長時間的作用下，能徹底殺滅各種細菌和病毒。用于空氣加濕地面消毒，預(yù)防禽流感、人禽流感、SARS、肝炎、肺結(jié)核等疫情，保護人類的健康。用于農(nóng)業(yè)可以取代農(nóng)藥和其它需要殺菌的領(lǐng)域。
光催化納米活性水PH值為中性，在常溫下可以長時間反應(yīng)，其反應(yīng)速度較慢，這種溫和作用的能量，對人、動物和植物不會造成副作用和傷害。但是，這種溫和作用的能量足以殺滅各種細菌、病毒和微生物以及分解細菌和病毒生存的營養(yǎng)物質(zhì)。
由于光催化納米活性水本身不含有化學(xué)成分，因此，無毒。是一種無毒的殺菌劑。
本發(fā)明的技術(shù)方案的技術(shù)特征是用物理比色法，化學(xué)分析法，細菌測定法和病毒測定法，植保實驗法測定光催化納米活性水的活性。
將生產(chǎn)光催化納米活性水的原水與光催化納米活性水比色；
以定量的水定量滴入標(biāo)準(zhǔn)酚酞指示劑，所顯示的顏色和無色之間分成若干個標(biāo)準(zhǔn)顏色等級，同時，將等量的標(biāo)準(zhǔn)的酚酞指示劑滴在等量的光催化納米活性水中，攪勻后，通過對比標(biāo)準(zhǔn)顏色等級，確定光催化納米活性水的活性等級；在光催化納米活性水中加入能夠被催化氧化的化學(xué)物質(zhì)或化學(xué)試劑生成新的物質(zhì)，收集、計量新物質(zhì)的量來確定光催化納米活性水的活性；將定量的硫酸銅或標(biāo)準(zhǔn)的硫酸銅溶液溶解到定量的光催化納米活性水中，攪勻后定時放置，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后產(chǎn)生沉淀物，過濾其沉淀物，烘干后量沉淀物的重量，確定光催化納米活性水的活性；在定量的水中定量加入淀粉指示劑，攪拌后定時放置，然后，定量滴入的碘標(biāo)準(zhǔn)液所顯示的藍顏色和無色之間分成若干個標(biāo)準(zhǔn)顏色等級。同時，將等量的淀粉指示劑滴入等量的光催化納米活性水中，攪勻后放置相同時間，滴入等量碘標(biāo)準(zhǔn)液，通過對比標(biāo)準(zhǔn)顏色等級，確定光催化納米活性水的活性等級；取定量的細菌或病毒樣品，加入定量光催化納米活性水，攪勻后定時放置，作細菌樣和病毒樣，然后做細菌測定和病毒測定；使用光催化納米活性水加濕空調(diào)、加濕空氣的空間，達到定時時間，做細菌測定和病毒測定；取長型容器，在其內(nèi)壁上布有空調(diào)管道的塵垢，定時、定量加濕長型容器內(nèi)的空氣，然后取出在長形容器內(nèi)的塵垢做細菌測定和病毒測定；取塑料大棚或透光密封空間，在塑料大棚或透光密封空間內(nèi)布有少量害病的秧苗，在害病的秧苗旁布有若干沒有害病的秧苗，或在其內(nèi)部布有若干沒有害病的秧苗，往塑料大棚或透光密封空間和秧苗的葉、莖、果實上噴灑光催化納米活性水，若干時間后對比秧苗害病情況。
本發(fā)明的積極效果是本發(fā)明的測定方法用多種方法真實地反映光催化納米活性水的活性，效果十分明顯光催化納米活性水其活性隨著光催化的時間從45分鐘～12小時，其活性從1級～5級，對應(yīng)的顏色從紅色～無色(使用酚酞試劑)沉淀物的重量從0.01～0.23克，細菌落總數(shù)1.059×106～7.6×10，上述方法重復(fù)率很高，誤差小，使用簡單，成本低廉，可作為標(biāo)準(zhǔn)。
使用張金龍、劉麗紅發(fā)明的《太陽能光觸媒光催化水處理設(shè)備》專利號200420028194.2的水處理設(shè)備生產(chǎn)光催化納米活性水。實驗結(jié)果見附表。
表1光催化納米活性水活性在低溫度下活性變化

說明1、本實驗使用配制的標(biāo)準(zhǔn)酚酞指示劑(紅色)實驗。
2、光催化納米活性水采用長春麗龍納米新技術(shù)推廣中心生產(chǎn)的LGN-1型光催化水處理設(shè)備光催化12小時。
3、5級為無色。
表2光催化納米活性水活性在中高溫度下活性等級變化

說明1、本實驗使用配制的標(biāo)準(zhǔn)酚酞指示劑(紅色)實驗。
2、光催化納米活性水采用長春麗龍納米新技術(shù)推廣中心生產(chǎn)的LGN-1型光催化水處理設(shè)備光催化12小時。
3、5級為無色。
表3催化不同時間的光催化納米活性水活性等級變化

說明1、本實驗使用配制的標(biāo)準(zhǔn)酚酞指示劑(紅色)實驗。
2、光催化納米活性水采用長春麗龍納米新技術(shù)推廣中心制造的LGN-1型光催化水處理設(shè)備生產(chǎn)的。
3、5級為無色。
表4不同催化時間光催化納米活性水活性等級變化

說明1、本實驗使用硫酸銅分析純試劑。
2、光催化納米活性水采用長春麗龍納米新技術(shù)推廣中心制造的LGN-1型光催化水處理設(shè)備生產(chǎn)的。
3、過濾使用中速、定量過濾紙，在40℃溫度下烘干。
表5不同催化時間光催化納米活性水活性等級變化

說明1、本實驗使用標(biāo)準(zhǔn)淀粉指示劑和碘化鉀。
2、光催化納米活性水采用長春麗龍納米新技術(shù)推廣中心制造的LGN-1型光催化水處理設(shè)備生產(chǎn)的。。
3、淀粉指示劑加入光催化納米活性水和原水中，作用時間24小時。4、5級為無色。
表6不同等級光催化納米活性水與水作用細菌總數(shù)對比

說明1、加入1毫升菌樣的光催化納米活性水作用24小時，與加入相同的1毫升菌樣的水，做細菌總數(shù)測定對比。
2、比照《游泳池細菌總數(shù)的測定方法》檢測。
3、光催化納米活性水采用長春麗龍納米新技術(shù)推廣中心制造的LGN-1型光催化水處理設(shè)備生產(chǎn)的。
附表7不同活性等級光催化納米活性水作用空氣管道72小時細菌總數(shù)變化

說明1、長型管道體積100×20×30cm.
2、光催化納米活性水作用72小時。
3、裝有循環(huán)風(fēng)泵1升/分，開機。
4、比照《食品細菌總數(shù)測定法》檢測。取1克塵垢稀釋10倍作細菌樣。
5、光催化納米活性水采用長春麗龍納米新技術(shù)推廣中心制造的LGN-1型光催化水處理設(shè)備生產(chǎn)的。
表8不同等級光催化納米活性水西紅柿秧苗染病率


說明1、使用100×20×30cm玻璃容器。有土栽培。
2、一株感染灰霉病的西紅柿秧苗，49株未感染西紅柿秧苗。
3，裝有循環(huán)風(fēng)泵1升/分，開機時間1/3。
4、使用光催化納米活性水容器濕度控制在75％～95％。
5、使用水容器濕度.控制在75％～95％。
6、光催化納米活性水采用長春麗龍納米新技術(shù)推廣中心制造的LGN-1型光催化水處理設(shè)備生產(chǎn)的。
7、實驗時間8天。
上述實驗數(shù)據(jù)表明光催化納米活性水是存在的，具有較好殺菌、殺病毒的效果及其分解其生長所需要的營養(yǎng)物質(zhì)。在作用時間內(nèi)保持PH值為中性，具有較長的溫和作用時間，在活性水中不含有任何化學(xué)成分，因此，對動物(包括人類)、植物沒有傷害。所以，它具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用價值，它完全可以應(yīng)用到農(nóng)業(yè)植保，取代農(nóng)藥，能控制病害的傳播。植物長得好、快。對蛋白質(zhì)有分解作用，可以破壞蟲卵的營養(yǎng)，起到殺蟲作用；可以用于預(yù)防禽流感、人禽流感、SARS、肝炎、肺結(jié)核等疫情；可以用于建筑物內(nèi)、動物舍內(nèi)的空調(diào)加濕和環(huán)境噴灑消毒；可以用于凈化環(huán)境和消除空氣中各種有機物；也可以用于水產(chǎn)養(yǎng)殖、防腐劑、循環(huán)水、醫(yī)療保健等各領(lǐng)域。
無毒殺菌劑是全世界科學(xué)家研究的方向。光催化納米活性水代表了科學(xué)家研究的方向。
光催化納米活性水是使用張金龍、劉麗紅發(fā)明的《太陽能光觸媒光催化水處理設(shè)備》通過光生產(chǎn)出來的。成本最低，應(yīng)用最廣，可以解決世界上用其它方法不能解決的技術(shù)難題，開創(chuàng)納米健康社會的新紀(jì)元，因此，它是開拓性的發(fā)明，是現(xiàn)代的“四大發(fā)明”。
實施例實施例1將生產(chǎn)光催化納米活性水的原水與光催化納米活性水用比色法比色，顏色深的為光催化納米活性水。比色可采用比色管，或721型分光光度計進行比色。
實施例2先以100毫升水滴入1毫升標(biāo)準(zhǔn)酚酞指示劑所顯示的顏色和無色之間分成5個標(biāo)準(zhǔn)顏色等級，制成標(biāo)準(zhǔn)顏色樣片，或使用721分光光度計，對每一標(biāo)準(zhǔn)顏色對應(yīng)一個標(biāo)準(zhǔn)吸光度數(shù)字。用精密滴液器將標(biāo)準(zhǔn)酚酞指示劑1毫升兩份分別滴在100毫升光催化納米活性水和100毫升用于生產(chǎn)光催納米活性水的原水中，攪勻后進行比色，將滴入酚酞指示劑的光催化納米活性水倒入50毫升比色瓶內(nèi)，與標(biāo)準(zhǔn)顏色樣片的顏色對比，確定不同的光催化納米活性水的活性等級。當(dāng)采用721分光光度計時，與上述同理，見表3。
標(biāo)準(zhǔn)酚酞指示劑的配制取酚酞0.2克，加水100毫升使之溶解，點滴氫氧化鈉溶液數(shù)滴，攪拌后呈深紅色(標(biāo)準(zhǔn)顏色)，即為標(biāo)準(zhǔn)酚酞指示劑。
實施例3用1克的硫酸銅分析純試劑兩份分別溶解到1000毫升光催化納米活性水和用于生產(chǎn)的光催納米活性水的原水中，攪勻后定時放置24小時，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后產(chǎn)生沉淀物，分別用中速定量過濾紙，過濾其沉淀物，烘干后量沉淀物的重量，用沉淀物的重量之差，確定光催化納米活性水的活性。
也可以將1克的硫酸銅分析純試劑兩份分別溶解到100毫升的水中，再將硫酸銅溶液分別倒入1000毫升光催化納米活性水和用于生產(chǎn)的光催納米活性水的1000毫升的原水中。以下步驟同上，見表4。
實施例4將10毫升的淀粉指示劑兩份分別滴在光催化納米活性水和用于生產(chǎn)光催納米活性水的原水中，攪勻后定時放置24小時。再分別將1毫升碘化鉀標(biāo)準(zhǔn)液滴入上述配制的溶液中，以原水定量滴碘化鉀標(biāo)準(zhǔn)液所顯示的顏色和無色之間分成5個標(biāo)準(zhǔn)顏色等級，將光催化納米活性水定量滴碘化鉀標(biāo)準(zhǔn)液所顯示的顏色通過對比標(biāo)準(zhǔn)顏色，確定不同光催化納米活性水的活性等級。
淀粉指示劑的配制取可溶性淀粉0.5g，加水5毫升攪勻后，緩緩傾入100毫升沸水中，隨加隨攪拌，繼續(xù)煮沸2分鐘，放冷，傾取上層清液即得。本試劑應(yīng)臨用新制，見表5。
實施例5細菌總數(shù)測定法，通過制作細菌樣，細菌培養(yǎng)，細菌落總數(shù)的確定，確定光催化納米活性水的活性。
取定量的細菌樣品，稀釋至100倍，用滅菌的精密滴液器各取1毫升分別加入1000毫升光催化納米活性水和1000毫升的無菌水中，攪勻后定時放置24小時，制作對比細菌樣，然后，其它步驟按《細菌總數(shù)測定標(biāo)準(zhǔn)》測定細菌總數(shù)。經(jīng)過配制瓊脂培養(yǎng)基，在恒溫37℃培養(yǎng)箱作細菌培養(yǎng)48小時，然后，統(tǒng)計細菌落總數(shù)，取上述細菌落總數(shù)之差，確定光催化納米活性水的活性，見表6。
實施例6在沒有使用光催化納米活性水加濕空調(diào)、加濕空氣的空間，按照《公共場所、內(nèi)包裝間、無菌間細菌總數(shù)的測定方法》測定細菌總數(shù)。在使用光催化納米活性水加濕空調(diào)、加濕空氣的空間，使用時間達到72小時的定時時間，按照《公共場所、內(nèi)包裝間、無菌間細菌總數(shù)的測定方法》測定細菌總數(shù)，取上述細菌總數(shù)之差，確定光催化納米活性水的活性。
實施例7先將空調(diào)管道清除的塵垢作細菌總數(shù)測定作參考，取兩個長型容器長×寬×高100×20×30cm，在其內(nèi)壁上施加同樣的空調(diào)管道清除的塵垢。常溫條件下，一個使用光催化納米活性水加濕長型容器內(nèi)的空氣，濕度定量為70～90％；另一個使用水加濕，定時作用時間為72小時，使用循環(huán)風(fēng)泵進行空氣循環(huán)，然后取出施加在長形容器內(nèi)的塵垢測定細菌總數(shù)，取兩個容器的細菌總數(shù)之差，確定光催化納米活性水的活性，同時用作檢測效果。
塵垢的細菌取樣的方法是可比照《食品細菌總數(shù)測定方法》取1g塵垢，加10毫升、100毫升、1000毫升無菌水粗濾后作細菌樣，見表7。
實施例8取兩個相同的長型透光容器長×寬×高100×20×30cm，長型玻璃容器的一端布有相同害病的秧苗1株，在害病的秧苗旁布有49株沒有害病的相同的秧苗。一個玻璃容器內(nèi)使用水，濕度控制在75％～95％，另一個玻璃容器內(nèi)噴灑光催化納米活性水，濕度控制在75％～95％，在玻璃容器的兩端安裝循環(huán)風(fēng)泵，用于容器內(nèi)空氣循環(huán)加速病害的傳播和溫度的調(diào)節(jié)，對比相鄰的秧苗傳染害病和病苗的恢復(fù)的情況。確定光催化納米活性水的活性，用于指導(dǎo)生產(chǎn)不同光催化納米活性水，見表8。
實施例9取1毫升的提純病毒樣品，分別加在1000毫升光催化納米活性水和無菌、無病毒水中，攪勻后放置24小時作病毒樣，用病毒滴度方法測定病毒量，作對比得出效果。
權(quán)利要求
1光催化納米活性水的活性測定方法，其技術(shù)特征是物理比色法，化學(xué)分析法，細菌測定法和病毒測定法，植保實驗法；
2根據(jù)權(quán)利要求1所述的光催化納米活性水的活性測定方法的物理比色法，其技術(shù)特征是將生產(chǎn)光催化納米活性水的原水與光催化納米活性水比色；
3根據(jù)權(quán)利要求1所述的光催化納米活性水的活性測定方法的物理比色法，其技術(shù)特征是以定量的水定量滴入標(biāo)準(zhǔn)酚酞指示劑，所顯示的顏色和無色之間分成若干個標(biāo)準(zhǔn)顏色等級，同時，將等量的標(biāo)準(zhǔn)的酚酞指示劑滴在等量的光催化納米活性水中，攪勻放置相同時間后，通過對比標(biāo)準(zhǔn)顏色等級，確定光催化納米活性水的活性等級；
4根據(jù)權(quán)利要求1所述光催化納米活性水活性的測定方法的化學(xué)分析法，其技術(shù)特征是在光催化納米活性水中加入能夠被催化氧化的化學(xué)物質(zhì)或化學(xué)試劑生成新的物質(zhì)，收集、計量新物質(zhì)的量來確定光催化納米活性水的活性；
5根據(jù)權(quán)利要求4所述的光催化納米活性水的活性測定方法的化學(xué)分析法，其技術(shù)特征是將定量的硫酸銅或標(biāo)準(zhǔn)的硫酸銅溶液溶解到定量的光催化納米活性水中，攪勻后定時放置，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后產(chǎn)生沉淀物，過濾其沉淀物，烘干后量沉淀物的重量，確定光催化納米活性水的活性；
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光催化納米活性水的活性測定方法的物理比色法，其技術(shù)特征是在定量的水中定量加入淀粉指示劑，攪拌后定時放置，然后，滴入定量的碘標(biāo)準(zhǔn)液所顯示的藍顏色和無色之間分成若干個標(biāo)準(zhǔn)顏色等級，同時，將等量的淀粉指示劑滴入等量的光催化納米活性水中，攪勻后放置相同時間，滴入等量碘標(biāo)準(zhǔn)液，通過對比標(biāo)準(zhǔn)顏色等級，確定光催化納米活性水的活性等級；
7根據(jù)權(quán)利要求1所述光催化納米活性水活性的測定方法細菌測定法和病毒測定，其技術(shù)特征是取定量的細菌或病毒樣品，加入定量光催化納米活性水，攪勻后定時置放，作細菌樣和病毒樣，做細菌測定和病毒測定；
8根據(jù)權(quán)利要求1所述的光催化納米活性水的活性測定方法的細菌測定法和病毒測定法，其技術(shù)特征是使用光催化納米活性水加濕空調(diào)、加濕空氣的空間，達到定時時間，細菌測定和病毒測定；
9根據(jù)權(quán)利要求1所述的光催化納米活性水的活性測定方法的細菌測定法和病毒測定法，其技術(shù)特征是取長型容器，在其內(nèi)壁上布有空調(diào)管道的塵垢，定時、定量加濕長型容器內(nèi)的空氣，然后，取出在長形容器內(nèi)的塵垢做細菌測定和病毒測定；
10根據(jù)權(quán)利要求1所述的光催化納米活性水的活性測定方法的植保實驗法，其技術(shù)特征是取塑料大棚或透光密封空間，在塑料大棚或透光密封空間內(nèi)布有少量害病的秧苗，在害病的秧苗旁布有若干沒有害病的秧苗，或在其內(nèi)部布有若干沒有害病秧苗，往塑料大棚或透光密封空間和秧苗的葉、莖、果實上噴灑光催化納米活性水，若干時間后對比秧苗害病情況。
全文摘要
光催化納米活性水是一種全新的物質(zhì)，具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它可以應(yīng)用到，農(nóng)業(yè)植保，取代農(nóng)藥，可以用于預(yù)防禽流感、人禽流感、SARS、肝炎、肺結(jié)核等疫情；可以用于建筑物內(nèi)、動物舍內(nèi)的空調(diào)加濕和環(huán)境噴灑消毒、水產(chǎn)養(yǎng)殖、防腐劑、循環(huán)水、醫(yī)療保健各領(lǐng)域等。本發(fā)明為其活性提供檢測方法，采用物理學(xué)比色法、化學(xué)分析法、細菌和病毒測定法、植保實驗法對其活性進行檢測。其活性隨著光催化的時間從45分鐘～12小時，其活性從1級～5級，對應(yīng)的顏色從紅色～無色(使用酚酞試劑)沉淀物的重量從0.01～0.23克，細菌落總數(shù)1.05×10
文檔編號G01N33/00GK101078687SQ20071005577
公開日2007年11月28日 申請日期2007年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月18日
發(fā)明者張金龍, 劉麗紅 申請人:張金龍